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공학 문제해결/재료역학

【동역학】 스프링 직렬 병렬 문제풀이

"A flatterer is a friend who is your inferior, or pretends to be so." - Aristotle

"아첨꾼은 나보다 열등하거나 그런 척 하는 친구이다." - 아리스토텔레스


안녕하세요. 이번 포스팅에서는 동역학에서 스프링의 직렬, 병렬 연결된 문제를 풀어보겠습니다. 아주 간단한 문제이지만, 헷갈릴 경우 아주 틀리기도 쉽다는 점~ 검색을 통해서 들어오셨다면, 꼭 이해하고 넘어가시길 바랍니다. 궁금하신 점은 댓글을 통해 받고 있으니, 댓글 남겨주시면 답변 드리겠습니다.


[문제] - 공기업, 공무원 기출문제
자동차 타이어의 강성을 Kt, 서스펜션 강성을 Ks라고 할 때 그림과 같은 타이어와 서스펜션계의 등가스프링상수 Keq는?



[정답]



[문제풀이]

우선, 위 그림을 잘 봐주시길 바랍니다. 좌우측이 동일한 형상이고 각각 Ks와 Kt가 직렬로 연결되어 있습니다. 그리고 전체적으로는 병렬연결되어 있다고 볼 수 있습니다. 이제 순서대로 문제 푸는 과정을 적어보겠습니다.

① 우선, 좌/우측에 있는 스프링을 따로 생각하여보면, 각 좌/우측 스프링에는 Ks와 Kt가 '직렬'로 연결되어 있습니다.


이렇게 K를 구하였습니다. 이때, K 기호의 의미는, 각 좌/우측 스프링의 등가스프링상수입니다. 그림에서는 K가 2개 있습니다.

② 그래서 이제는 위에서 구한 K가 2개이고, 이것들이 '병렬' 연결되어 있습니다.


위와 같이, Keq를 구함으로써 위 그림에서의 전체 등가스프링 상수를 구할 수 있습니다. 이상!